Computadors

Crèdits
7.5
Tipus
Obligatòria
Requisits
Aquesta assignatura no té requisits, però té capacitats prèvies
Departament
AC
Mail
Aquesta assignatura proporciona a l'estudiant els coneixements sobre l'estructura del computador. També incorpora els coneixements bàsics sobre la codificació de les dades, estructura dels programes i llibreries, nivells d'execució usuari i sistema operatiu, els conceptes de compilació i interpretació, sistemes d'emmagatzament de dades, sistemes de fitxers, paral·lelisme i tècniques d'avaluació del rendiment

Professors

Responsable

  • Javier Verdu Mula ( )

Altres

  • Xavier Martorell Bofill ( )

Hores setmanals

Teoria
3
Problemes
0
Laboratori
2
Aprenentatge dirigit
0.4
Aprenentatge autònom
7.5

Competències

Competències Tècniques

Competències tècniques

  • CE4 - Utilitzar els sistemes de computació actuals, inclosos els sistemes d'alt rendiment, per al procés de grans volums de dades des del coneixement de la seva estructura, funcionament i particularitats.

Competències Transversals

Transversals

  • CT5 - Ús solvent dels recursos d'informació. Gestionar l'adquisició, l'estructuració, l'anàlisi i la visualització de dades i informació en l'àmbit de l'especialitat i valorar de forma crítica els resultats d'aquesta gestió.
  • CT6 - Aprenentatge autònom. Detectar deficiències en el propi coneixement i superar-les mitjançant la reflexió crítica i l'elecció de la millor actuació per ampliar aquest coneixement.
  • CT7 - Tercera llengua. Conèixer una tercera llengua, preferentment l'anglès, amb un nivell adequat oral i escrit i d'acord amb les necessitats que tindran els titulats i titulades.

Bàsiques

  • CB1 - Que els estudiants hagin demostrat posseir i comprendre coneixements en una àrea d'estudi que parteix de la base de l'educació secundària general, i se sol trobar a un nivell que, si bé es recolza en llibres de text avançats, inclou també alguns aspectes que impliquen coneixements procedents de l'avantguarda del seu camp d'estudi.
  • CB2 - Que els estudiants sàpiguen aplicar els seus coneixements al seu treball o vocació d'una manera professional i posseeixin les competències que solen demostrar-se mitjançant l'elaboració i defensa d'arguments i la resolució de problemes dins la seva àrea d'estudi.
  • CB5 - Que els estudiants hagin desenvolupat aquelles habilitats d'aprenentatge necessàries per emprendre estudis posteriors amb un alt grau d'autonomia

Competències Tècniques Generals

Genèriques

  • CG1 - Concebre sistemes computacionals que integren dades de procedències i formes molt diverses, construeixen amb ells models matemàtics, raonen sobre aquests models i actuen en conseqüència, aprenent de l'experiència.
  • CG2 - Elegir i aplicar els mètodes i tècniques més adequats a un problema definit per dades que representin un repte pel seu volum, velocitat, varietat o heterogeneïtat, inclosos mètodes informàtics, matemàtics, estadístics i de processament del senyal.
  • CG4 - Identificar oportunitats per a aplicacions innovadores orientades a dades en entorns tecnològics en contínua evolució.

Objectius

  1. Conèixer els objectius de l'assignatura
    Competències relacionades: CB1,
  2. Treballar amb els diferents tipus de dades, naturals, enters, punt flotant i la seva agrupació
    Competències relacionades: CE4, CB1,
    Subcompetences:
    • Cadenes de caràcters, taules i estructures
    • Determinacio de l'error de precisió en els valors en punt flotant
  3. Demostrar coneixement i comprensió dels conceptes fonamentals dels computadors, i sobre l'estructura bàsica d'un computador.
    Competències relacionades: CT6, CB1,
    Subcompetences:
    • Processador, memòria, entrada/sortida, sistemes d'emmagatzament i comunicacions
  4. Descriure i treballar amb l'entorn d'execució dels programes.
    Competències relacionades: CE4, CT6, CT7, CG1, CB2, CB5,
    Subcompetences:
    • Definir amb paraules pròpies els conceptes de sistema operatiu, programa, llibreria i procés
    • Distingir nivell usuari i nivell sistema
  5. Conèixer l'estructura dels programes i saber utilitzar les eines per analitzar-la i manipular-la
    Competències relacionades: CE4, CT5, CB2, CB5,
    Subcompetences:
    • Seccions dins un programa: codi, dades, pila
  6. Conèixer els principis bàsics dels llenguatges de programació.
    Competències relacionades: CT6, CB2,
    Subcompetences:
    • Traducció entre llenguatges de programació
    • Distingir entre llenguatges interpretats i compilats
    • Llenguatge assemblador.
  7. Conèixer i saber treballar amb els serveis del sistema operatiu
    Competències relacionades: CE4, CB5,
    Subcompetences:
    • Conèixer els avantatges i inconvenients de la interfície del sistema operatiu
    • Conèixer la interfície de les crides a sistema
  8. Conèixer i saber treballar amb les llibreries
    Competències relacionades: CE4, CT6, CB5,
    Subcompetences:
    • Distingir entre les funcionalitats proporcionades pels diferents nivells d'execució: sistema i llibreries
    • Llibreries de suport de sistema i del llenguatge
  9. Coneixer i saber utilitzar les eines de compilacio de programes
    Competències relacionades: CE4, CT6, CB5,
    Subcompetences:
    • Saber seleccionar les opcions de compilació més adequades
    • Conèixer les opcions d'optimització de programes
  10. Conèixer i saber utilitzar models de programació paral·lels
    Competències relacionades: CE4, CT6, CT7, CG2, CG4, CB2, CB5,
    Subcompetences:
    • Distingir els conceptes de procés i flux
    • Conèixer i saber utilitzar les eines de sincronització
    • Distingir entre models de memòria compartida i models de memòria distribuïda
  11. Conèixer i saber utilitzar les tècniques bàsiques d'anàlisi del rendiment
    Competències relacionades: CT5, CG2, CB2,
    Subcompetences:
    • Saber analitzar el rendiment del computador: processador, memòria, comunicacions i subsistema d'emmagatzament
  12. Conèixer i saber utilitzar les eines d'entrada/sortida proporcionades pels entorns d'execució
    Competències relacionades: CE4, CT5, CG1, CG2, CG4, CB5,
    Subcompetences:
    • Conèixer i utilitzar els canals de comunicació i dispositius disponibles en el sistema
  13. Conèixer i saber utilitzar els sistemes d'emmagatzematge
    Competències relacionades: CE4, CT6, CG2, CG4, CB5,
    Subcompetences:
    • Saber descriure les característiques dels sistemes de fitxers
    • Saber organitzar les dades de les aplicacions en fitxers
    • Sistemes de discos redundants i volums lògics

Continguts

  1. Representació de les dades
    Conèixer i treballar amb els diferents tipus de dades i la seva representació en els computadors. Codificació binària, caràcters, enters, cadenes, valors en coma flotant, i la seva agrupació en classes, estructures i unions.
  2. Elements del computador
    Descripció dels elements que formen part d'un computador: els processadors, la jerarquia de memòria, els components d'entrada/sortida, magatzems de dades i la manera en que estan connectats.
  3. Libreries de sistema
    Es presenten les funcionalitats que proporcionen les llibreries de sistema.
    Presenta els formats dels fitxers executables i com obtenir informació continguda en els
    fitxers.
  4. Entorn de compilació
    Es presenten les eines de compilació i interpretació de llenguatges de
    programació. Descriu les opcions de compilació i
    optimització dels compiladors. Es completa l'estructura d'un fitxer executable, incloent la taula de símbols i la informació de depuració.
  5. Sistema Operatiu
    Es descriuen els objectius que té el sistema operatiu dins l'entorn d'execució. Aquest capítol presenta les seves abstraccions i la seva interfície. Crides a sistema, interrupcions, excepcions.
  6. Fonaments de la programació
    Es descriu l'entorn d'execució bàsic sobre el que s'executen els programes: definició de sistema operatiu, nivells d'execució usuari i sistema, conceptes de programa i procés. Estructura dels programes i les llibreries. Principis bàsics dels llenguatges de programació, interpretació i compilació. Llenguatge assemblador. Traducció de llenguages d'alt nivell a llenguages de baix nivell.
  7. Introducció al paral.lelisme
    Paral.lelisme i concurrència. Processos i fluxos. Sincronització. Models de programació.
  8. Tecniques bàsiques d'anàlisi del rendiment
    Rendiment de les aplicacions, mètriques, obtenció de la informació, performance
    counters, rellotges d'alta precisió. Càlcul del rendiment, GFlops, bandwidth.
  9. Subsistema d'Entrada/sortida
    Es presenta la part d'E/S de l'entorn d'execució, canals, terminals, fitxers, pipes.
  10. Sistemes d'emmagatzematge
    Es presenten els components físics de l'entrada/sortida per emmagatzemar dades: discos i sistemes de fitxers. Es dóna una visió dels mecanismes de tolerància a fallades, basada en els sistemes de discos redundants i volums lògics.

Activitats

Activitat Acte avaluatiu


Presentació de l'assignatura


Objectius: 1
Teoria
0.5h
Problemes
0h
Laboratori
4h
Aprenentatge dirigit
0h
Aprenentatge autònom
2h

Representació de les dades


Objectius: 2
Teoria
2.5h
Problemes
0h
Laboratori
2h
Aprenentatge dirigit
0h
Aprenentatge autònom
6h

El computador i els seus elements


Objectius: 3
Continguts:
Teoria
6h
Problemes
0h
Laboratori
2h
Aprenentatge dirigit
0h
Aprenentatge autònom
10h

Llibreries i compilació


Objectius: 8 9
Continguts:
Teoria
3h
Problemes
0h
Laboratori
4h
Aprenentatge dirigit
0h
Aprenentatge autònom
8h

Sistema operatiu


Objectius: 7
Continguts:
Teoria
5h
Problemes
0h
Laboratori
2h
Aprenentatge dirigit
0h
Aprenentatge autònom
8.5h

Control parcial


Objectius: 3 2 4 5 6 7 8 9 1
Setmana: 8 (Fora d'horari lectiu)
Tipus: examen de teoria
Teoria
0h
Problemes
0h
Laboratori
0h
Aprenentatge dirigit
3h
Aprenentatge autònom
10h

Fonaments de la programació


Objectius: 4 5 6
Continguts:
Teoria
6h
Problemes
0h
Laboratori
4h
Aprenentatge dirigit
0h
Aprenentatge autònom
12h

Paral·lelisme


Objectius: 10
Continguts:
Teoria
6h
Problemes
0h
Laboratori
2h
Aprenentatge dirigit
0h
Aprenentatge autònom
10h

Anàlisi del rendiment


Objectius: 11
Continguts:
Teoria
4h
Problemes
0h
Laboratori
2h
Aprenentatge dirigit
0h
Aprenentatge autònom
8h

Entrada/sortida i comunicacions


Objectius: 12
Continguts:
Teoria
4h
Problemes
0h
Laboratori
1h
Aprenentatge dirigit
0h
Aprenentatge autònom
10h

Sistemes de fitxers


Objectius: 13
Continguts:
Teoria
4h
Problemes
0h
Laboratori
1h
Aprenentatge dirigit
0h
Aprenentatge autònom
10h

Prova de laboratori

Prova de laboratori de l'assignatura, consistent en una sessió de laboratori, amb un enunciat específic, realitzada de forma individual. Es fa en hora de una sessió de laboratori en concret.
Objectius: 3 2 4 5 6 7 8 10 9 11 12 13 1
Setmana: 14
Tipus: examen de laboratori
Teoria
0h
Problemes
0h
Laboratori
2h
Aprenentatge dirigit
0h
Aprenentatge autònom
10h

Examen final

Examen final de l'assignatura, consistent en preguntes teòriques sobre tots els continguts vistos en les sessions de teoria i de laboratori
Objectius: 3 2 4 5 6 7 8 10 9 11 12 13 1
Setmana: 15 (Fora d'horari lectiu)
Tipus: examen final
Teoria
0h
Problemes
0h
Laboratori
0h
Aprenentatge dirigit
3h
Aprenentatge autònom
10h

Metodologia docent

L'assignatura es basa en classes presencials de teoria i laboratori. Les classes de teoria segueixen el programa definit en aquesta guia docent, habitualment són a base de material proporcionat en transparències.

Dins les classes de teoria, es promociona el diàleg entre el professor i els estudiants proporcionant activitats a realitzar conjuntament basades en aspectes particulars del tema que s'està tractant.

Les classes de laboratori segueixen els mateixos temes i es basen en enunciats de pràctiques en ordinador guiades per un enunciat.

Mètode d'avaluació

Hi han dues proves avaluatives de la part de teoria:
- PT: examen parcial de teoria (15%)
- FT: examen final de teoria (60%)

Avaluació Ordinaria: La nota final de l'assignatura s'obté a partir de
- MAX(75%FT; 15%PT+60%FT)
- Una prova de laboratori (15%)
- També posem nota a l'entrega d'un treball (a definir durant el curs) (5%) i a les entregues de laboratori (5%), que estaran relacionades amb les competències d'ús Solvent dels Recursos d'Informació i d'Aprenentatge Autònom, respectivament.

Reavaluació: Només aquells/es que hagin suspès (és a dir, aquells que hagin fet l'examen parcial i/o final de teoria) podran presentar-se a l'examen de Reavaluació (examen només de teoria). En aquest cas, la nota de Reavaluació substitueix a la nota global de teoria (és a dir, el 75% de la nota de l'assignatura). En qualsevol cas, si la nota d'avaluació ordinaria era de 4 o superior i la nova nota, comptant amb la de Reavaluació, és inferior, llavors mantenim la nota d'avaluació ordinaria.

Bibliografia

Bàsica:

Web links

Capacitats prèvies

Tenir nocions bàsiques de programació